SU994900A1

SU994900A1 - Heat pipe

Info

Publication number: SU994900A1
Application number: SU823385095A
Authority: SU
Inventors: Александр Дмитриевич Корнеев; Михаил Николаевич Казанский; Сергей Дмитриевич Корнеев; Виллен Ефимович Матвеев; Анатолий Александрович Складнев; Геннадий Егорович Скворцов; Арутюн Вартанович Эйромджанц
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Биотехнический Институт
Priority date: 1982-01-11
Filing date: 1982-01-11
Publication date: 1983-02-07

Description

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в качестве различных теплообменных и термостатирующих устройств.The invention relates to heat engineering and can be used as various heat exchange and thermostatic devices.

Известна тепловая труба, содержащая герметичный корпус с, зонами испарения и конденсации и коаксиально размещенную в эоне испарения вставку £13.Known heat pipe containing a sealed housing with zones of evaporation and condensation and a coaxially placed in the evaporation aeon insert £ 13.

Недостатком этой трубы является низкая надежность при работе в случае возникновения пиковых нагрузок и изменения теплоподвода.The disadvantage of this pipe is its low reliability during operation in the event of peak loads and changes in heat supply.

Известна также тепловая труба, содержащая вертикальный корпус с зонами испарения и конденсации соответственно в нижней и верхней частях и установленную с зазором в зоне конденсации осевую вставку с отбор- / товкой, открытую с нижнего конца £2j.A heat pipe is also known, which contains a vertical casing with evaporation and condensation zones in the lower and upper parts, respectively, and an axial insert with selection / opening, open from the lower end of £ 2j, installed with a gap in the condensation zone.

Недостатком известной трубы является низкая интенсивность теплообмена и невозможность принудительного терморегулирования.A disadvantage of the known pipe is the low heat transfer rate and the impossibility of forced thermal control.

Целью изобретения является интенсификация теплообмена и обеспечение принудительного терморегулирования;The aim of the invention is the intensification of heat transfer and the provision of forced thermoregulation;

Поставленная цель достигается тем; что в тепловой трубе, содержащей вертикальный корпус с зонами испаре ния и конденсации соответственно в нижней и верхней частях и установленную с зазором в зоне конденсации осевую вставку с отбортовкой, открытую с нижнего конца, в корпусе под вставкой дополнительно установлен сообщающийся с источником повышенного давления сильфон, несущий клапан в виде усеченного конуса, перекрывающего открытый торец вставки, которая в верхней части выполнена со щелевыми каналами, а внутрь нее в зоне каналов дополнительно введен охлаждающий змеевик.The goal is achieved by; that in a heat pipe containing a vertical casing with evaporation and condensation zones in the lower and upper parts, respectively, and an axial insert with a flange installed with a gap in the condensation zone, open from the lower end, an additional bellows communicating with a source of high pressure is installed in the casing under the insert, a supporting valve in the form of a truncated cone overlapping the open end face of the insert, which is made in the upper part with slotted channels, and a cooling coil is additionally inserted inside it in the channel zone.

На фиг. 1 изображена тепловая труба; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение В-В на фиг. 1.In FIG. 1 shows a heat pipe; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 1.

Тепловая труба содержит вертикальный корпус 1 с зонами испарения 2 и конденсации 3. В последней с зазором размещена осевая вставка 4, открытая с нижнего торца и выполненная с отбортовками 5. Со стороны открытого торца вставки 4 установлен сильфон 6, сообщенный с одного конца при помощи трубопровода 7 с источником повышенного давления, а к другому концу прикреплена тарелка 8 в виде усеченного конуса, силь994900 фон 6 прикреплен к корпусу 1 при помощи ребер .9 жесткости. Вставка 4 в верхней части снабжена щелевыми каналами 10 и внутри вставки 4 на; против каналов 10 размещен трубчатый охлаждающий змеевик 11. 5The heat pipe contains a vertical housing 1 with zones of evaporation 2 and condensation 3. In the latter, an axial insert 4 is open with a gap, open from the lower end and made with flanges 5. A bellows 6 is installed from the open end of the insert 4, communicated from one end by a pipeline 7 with a source of high pressure, and a plate 8 in the form of a truncated cone is attached to the other end, with a force of 9,999,900 background 6 attached to the housing 1 using stiffening ribs .9. The insert 4 in the upper part is provided with slotted channels 10 and inside the insert 4 on; against the channels 10 posted by a tubular cooling coil 11. 5

Тепловая труба работает следующим образом.The heat pipe works as follows.

При подводе теплового потока к зоне 2 испарения теплоноситель испаряется и пар направляется в эону ю 3 конденсации, где паровой поток частично конденсируется на поверхности зоны 3 конденсации и частично через щелевые каналы 10 натекает на трубчатый охлаждающий змеевик 11, конденсируется внутри вставки 4 и конденсат стекает в зону 2 испарения. Щелевое натекание конденсатной пленки на змеевик 11 позволяет обеспечить турбулизацию пристенной тонкой плен- __ ки конденсата. ^м When the heat flux is supplied to the evaporation zone 2, the heat carrier evaporates and the steam is sent to the condensation zone 3, where the steam stream partially condenses on the surface of the condensation zone 3 and partially flows through the slotted channels 10 onto the tubular cooling coil 11, condenses inside the insert 4 and the condensate flows into zone 2 evaporation. Slit leakage of the condensate film on the coil 11 allows for turbulence of the wall thin film of condensate __. ^m

При повышении тепловой нагрузки давление среды, поступающей через трубопровод 7 в сильфон 6, уменьшается, зазор между отбортовками 5 и _ тарелкой 8 клапана увеличивается и ** количество теплоносителя, поступающего в зону 2 испарения, увеличивается.With increasing heat load, the pressure of the medium entering through the bellows 6 to the bellows 6 decreases, the gap between the flanges 5 and the valve plate 8 increases and ** the amount of coolant entering the evaporation zone 2 increases.

При уменьшении тепловой нагрузки давление среда в трубопроводе 7 и 30 соответственно в сильфоне 6 увеличивается и зазор между тарелкой 8 и отбортовками 5 уменьшается и, следо* вательно, уменьшается количество жидкости, поступающей в зону 2 испа- 35 рения.As the heat load decreases, the pressure in the pipeline 7 and 30, respectively, in the bellows 6 increases and the gap between the plate 8 and flanges 5 decreases and, consequently, the amount of liquid entering the evaporation zone 2 decreases.

При повышении тепловой нагрузки увеличивается суммарная площадь, участвующая в теплообмене, при уменьшении нагрузки площадь соответствен- 4Q но уменьшается.With an increase in heat load, the total area involved in heat transfer increases, with a decrease in load, the area correspondingly 4Q decreases.

При возникновении пиковых нагрузок, когда температура достигает пиковых значений, возможно нарушение работоспособности тепловой трубы и разложение термолабильного теплоносителя, тарелка 8 клапана закрывает отверстие во вставке 4 и весь жидкий теплоноситель собирается во вставке 4.When peak loads occur, when the temperature reaches peak values, the heat pipe can become unstable and the heat-sensitive heat transfer medium may decompose, the valve plate 8 closes the hole in the insert 4 and the entire liquid coolant is collected in the insert 4.

Экономический эффект, получаемый в результате использования предлагаемой тепловой трубы, возникает за счет интенсификации теплообмена и обеспечения принудительного терморегулирования.The economic effect resulting from the use of the proposed heat pipe arises from the intensification of heat transfer and the provision of forced thermal control.

Claims

The invention relates to heat engineering and can be used as various heat exchanging and thermostatic devices. The known heat pipe containing a sealed enclosure with evaporation and condensation zones and Io coaxial is placed in the evaporation zone. The insert 111. The disadvantage of this pipe is low reliability during operation in the event of peak loads and changes in heat supply. Also known is a heat pipe containing a vertical | Nyi case with evaporation and condensation zones in the lower and upper parts, respectively, and installed in the condensation zone in the condensation zone an axial inlet Y with flanging, open from the lower end of L2. The heat exchange rate is low enough and the impossibility of forced thermal regulation. The aim of the invention is to intensify heat exchange and to provide forced thermostat control. This goal is achieved by the fact that in a heat pipe containing a vertical case with zones of evaporation and condensation, respectively, in the lower and upper parts and installed with a gap in the condensation zone, an axial flared insert, open from the lower end, in the housing under the insert is additionally installed the source of increased pressure is a bellows, a supporting valve in the form of a truncated cone, which overlaps the open end of the insert, which is made in the upper part with slotted channels, and tionary introduced a cooling coil. FIG. 1 shows a heat pipe; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section B-B in FIG. 1. The heat pipe contains a vertical housing 1 with evaporation zones 2 and condensation 3. In the latter, the axial insert 4 is placed with a gap, opened at the bottom end and is made with drawbacks 5. A bellows 6 is installed on the open end of insert 4 and is connected at one end Pipeline 7 with a source of increased pressure, and the other end is attached to the plate 8 in the form of a truncated cone, bellows b attached to the housing 1 by means of ribs, 9 stiffness. The insert 4 in the upper part is equipped with a slit channel 10 and inside the insert 4 Against the channels 10 there is a tubular cooling coil 11. The heat pipe works as follows. When a heat flow is supplied to the evaporation zone 2, the coolant evaporates and the steam is directed to the condensation zone 3, where the steam flow Partially condenses on the surfaces of the condensation zone 3 and partially through the slit channels 10 flows onto the tubular cooling coil 11, condenses inside the insert 4, and the condensate flows into the evaporation zone 2 A slit leakage of the film onto the coil 11 by condensation allows for the turbulization of the near-wall thin film of condensate. When 1 and the heat load are exceeded, the pressure of the medium flowing through conduit 7 into bellows b reduces c, the gap between flanging 5 and valve plate 8 increases and the amount of heat transfer medium entering evaporation zone 2 increases c. When the heat load decreases, the pressure of the medium in the pipeline 7 and, accordingly, in the bellows 6 increases and the gap between the plate 8 and the flanging 5 decreases and, consequently, the amount of liquid entering the evaporation zone 2 decreases. As the heat load increases, the total heat exchange involved in the heat exchange increases, while the load decreases, the area decreases accordingly. When peak loads occur, when the temperature reaches peak values, the heat pipe may be impaired and the heat-sensitive heat-carrier decomposes, the valve plate 8 closes the opening in the insert 4 and the entire heat-transfer fluid is collected in the insert 4. The economic effect resulting from the use of the proposed heat pipe, occurs due to the intensification of heat transfer and the provision of forced thermal regulation. The invention includes a heat pipe containing a vertical casing with evaporation and condensation zones in the lower and upper parts respectively and installed with a gap in the condensation zone an axial insert with flanging, open at the lower end, characterized in that, in order to intensify the heat exchange and ensure the forced Thermal control, in the case under the insert additionally, there is a bellows connecting with the pressure source, a supporting valve in the form of a truncated cone overlapping the open end of the insert. , which is made in the upper part with slotted channels, and a cooling coil is additionally inserted inside it in the channel area. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR 532746, KJi. F28 D 15/00, 1975.

2. Authors certificate of the USSR 629434, cl. F28 D 15/00, 1977.